(57)【要約】【課題】セメントを主要成分とするコンクリート製の浮ブロックにして、水生生物に悪影響を与えずに水面上で植物を繁茂させ得るようにする。【解決手段】セメント、水、及び低密度材料を混練した後、そのコンクリート混練物を所定形状に成型して水面に浮き得る浮力を有した浮ブロック本体１とする。その浮ブロック本体１を撥水剤及び／又は酸性物質を含んで成る表面処理液に浸漬し、これによって浮ブロック本体１の表面部にアルカリ成分の溶出を抑制するアルカリ溶出抑制層５が形成された浮ブロックを得る。この浮ブロックは植栽用に池などの水面に浮かべられるが、アルカリ溶出抑制層５により浮ブロック本体１から水中に対するアルカリ成分の溶出が抑制される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水面に浮き得る浮力を有した軽量セメントコンクリート製の浮ブロック本体表面部に、アルカリ成分の溶出を抑制するアルカリ溶出抑制層が形成されていることを特徴とする浮ブロック。
【請求項２】
浮ブロック本体に植生用の培地を収容するための凹部が形成されることを特徴とする請求項１記載の浮ブロック。
【請求項３】
セメント、水、及び低密度材料を混練した後、そのコンクリート混練物を所定形状に成型して水面に浮き得る浮力を有した浮ブロック本体とし、次いでその浮ブロック本体の表面部に、撥水剤及び／又は酸性物質を付着せしめてアルカリ成分の溶出を抑制するアルカリ溶出抑制層を形成することを特徴とする浮ブロックの製造方法。
【請求項４】
セメント、水、及び低密度材料を混練した後、そのコンクリート混練物を所定形状に成型して水面に浮き得る浮力を有した浮ブロック本体とし、次いでその浮ブロック本体を撥水剤及び／又は酸性物質を含んで成る表面処理液に浸漬して、該浮ブロック本体の表面部にアルカリ成分の溶出を抑制するアルカリ溶出抑制層を形成することを特徴とする浮ブロックの製造方法。
【請求項５】
コンクリート混練物に、低密度材料として容積比５〜８０％の粒状発泡樹脂及び／又は無機質粒状発泡材料のほか、混和剤として所定量の増粘剤を混合することを特徴とする請求項３、又は４記載の浮ブロックの製造方法。
【請求項６】
セメントに混合セメントを用いることを特徴とする請求項３〜５のいずれかに記載の浮ブロックの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルカリ性を示すセメントを用いて作られるブロックに係わり、特に池や湖沼などの水面上で植物を生育させるのに用いながらアルカリ成分の溶出による水生生物への悪影響を防止した植栽用の浮ブロックとその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、コンクリートはセメント、水、骨材のほか、必要に応じて適量の混和材料（混和材および混和剤）を混練して調製されるが、骨材に軽量骨材を用いた軽量コンクリートでも密度１．１ｇ／ｃｍ３程度が軽量化の限界であった。
【０００３】
尚、コンクリートの軽量化を図る方法として、起泡剤や発泡剤を用いてコンクリート中に気泡を導入する方法もあるが、これにより得られる軽量気泡コンクリートでは、気泡の導入によって強度が著しく低下するので、必要強度を得るためには高温高圧のオートクレーブ養生など特殊な処理が必要となる。又、コンクリート表面に気泡空孔が現れるために美観を必要とする景観材としての使用には難点があった。
【０００４】
ここに、水面に浮く植栽用具として、コンクリート内部に発泡スチロール製の浮力体を埋設して成る筒状の本体ブロックの底部にネットを張り、そのネット上に植生材を充填した浮島が知られる（例えば、特許文献１）。
【０００５】
又、コンクリート製のブロック殻体の内腔に独立発泡性スチロール樹脂から成る排水浮部材を内装し、その排水浮部材とブロック殻体との間に独立発泡性スチロール樹脂から成る浸水阻止浮部材を充填し、浮ブロック全体の比重を十分に小さくすると共に、一個または複数個を連結した浮ブロックの上面に盛土層から成る植栽用土層を形成して該植栽用土層に樹木及び／または草木を植成せしめた浮島用浮ブロックが知られる（例えば、特許文献２）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−８５６３号公報
【０００７】
【特許文献２】特許第３０６３９００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１の浮島は、発泡スチロールから成る浮力体をコンクリートに埋設することから、本体ブロックの成型時に予め作成した浮力体を型枠内の定位置にセッティングしなければならないし、コンクリートを締め固めるに際して浮力体が浮き上がってしまうために本体ブロックの成型が極めて困難である。
【０００９】
又、特許文献２の浮ブロックでは、コンクリート製のブロック殻体とこれに内装される独立発泡性スチロール樹脂製の排水浮部材と間で、独立発泡性スチロール樹脂の浸水阻止浮部材を発泡させるので、製造が極めて困難である。
【００１０】
特に、特許文献１，２のいずれも本体ブロック並びにブロック殻体がコンクリート製とされるが、セメントを主要成分とするコンクリートは水和反応により多量の水酸化カルシウムを生成し、これに接触する水の水素イオン濃度指数（ｐＨ）が１２を超える強アルカリ性を示すようになる。
【００１１】
このような性質は、鉄筋コンクリートにおいて鉄筋の防錆上有利であるが、無筋コンクリートにして池や湖沼の水に接触させた場合、多量のアルカリ成分が溶出して水生生物の生息に悪影響を与えかねない。
【００１２】
本発明は以上のような事情に鑑みて成されたものであり、その目的はセメントを主要成分とするコンクリート製の浮ブロックにして、水生生物に悪影響を与えずに水面上で植物を繁茂させ得るようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するため、本発明に係る浮ブロックは、水面に浮き得る浮力を有した軽量セメントコンクリート製の浮ブロック本体表面部に、アルカリ成分の溶出を抑制するアルカリ溶出抑制層が形成されていることを特徴とする。
【００１４】
又、以上のような浮ブロックにおいて、浮ブロック本体に植生用の培地を収容するための凹部が形成されることを特徴とする。
【００１５】
更に、以上のような浮ブロックの製造方法として、セメント、水、及び低密度材料を混練した後、そのコンクリート混練物を所定形状に成型して水面に浮き得る浮力を有した浮ブロック本体とし、次いでその浮ブロック本体の表面部に、撥水剤及び／又は酸性物質を付着せしめてアルカリ成分の溶出を抑制するアルカリ溶出抑制層を形成することを特徴とする。
【００１６】
好ましくは、セメント、水、及び低密度材料を混練した後、そのコンクリート混練物を所定形状に成型して水面に浮き得る浮力を有した浮ブロック本体とし、次いでその浮ブロック本体を撥水剤及び／又は酸性物質を含んで成る表面処理液に浸漬して、該浮ブロック本体の表面部にアルカリ成分の溶出を抑制するアルカリ溶出抑制層を形成し、更に好ましくは、コンクリート混練物に、低密度材料として容積比５〜８０％の粒状発泡樹脂及び／又は無機質粒状発泡材料のほか、混和剤として所定量の増粘剤を混合する。
【００１７】
又、以上のような浮ブロックの製造方法において、セメントに混合セメントを用いることが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る浮ブロックによれば、軽量セメントコンクリート製の浮ブロック本体の表面部にアルカリ溶出抑制層が形成されることから、その浮ブロック本体を小魚などが生息する池などの水面に浮かべても、アルカリ成分としてセメントの水和反応により生成される水酸化カルシウムが水中に多量に溶出することがなく、このため水の水素イオン濃度指数を中性に近いレベルに維持して水生生物に悪影響が及ぶことを防止できる。
【００１９】
加えて、浮ブロック本体に培地を収容するための凹部が形成されることから、そこに植物を植え付け、これを水面上で繁茂させて動植物を共存共栄させることができる。
【００２０】
又、浮ブロック本体は、少なくともセメント、水、及び低密度材料を混練して成るコンクリート混練物を用いて成型されることから、発泡スチロール材などをコンクリート製ブロックに後付するものに比べ、水面に浮き得る所定形状の浮ブロック本体を容易かつ短時間に量産することができ、しかも成型した浮ブロック本体の表面部に撥水剤及び／又は酸性物質を付着せしめることから、浮ブロック本体に含まれるアルカリ成分が水中に溶出することを抑制できる。
【００２１】
特に、撥水剤及び／又は酸性物質を含んで成る表面処理液を用い、これに浮ブロック本体を浸漬するようにしていることから、浮ブロック本体の表面部全体に撥水剤や酸性物質を均一に付着せしめて層厚が一定のアルカリ溶出抑制層を容易に形成できる。
【００２２】
又、コンクリート混練物には、容積比５〜８０％の低密度材料として粒状発泡樹脂と無機質粒状発泡材料の混合物もしくはその何れか一方が用いられるほか、混和剤として増粘剤が混合されることから、コンクリート混練物の混練時や成型時に低密度材料が浮き上がるのを抑制して、これをコンクリート混練物中に均一に分散させることができる。
【００２３】
加えて、セメントに混合セメントを用いることから、水和反応により生成されるアルカリ成分（水酸化カルシウム）の量を減らして浮ブロック本体のアルカリ性向を全体的に低減させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、図面に基づき本発明に係る浮ブロックとその製造法について詳しく説明する。図１は本発明の係る浮ブロックを示した斜視図、図２はその断面概略図であり、図３には同浮ブロックの使用態様を示している。
【００２５】
図１〜図３において、１は軽量セメントコンクリート製の浮ブロック本体であり、この浮ブロック本体１は、全体に丸みを帯びた２００〜５０００ｃｍ３の塊状にして、水面に浮き得る浮力が得られるよう粒状の発泡ポリスチレン（発泡スチロール）などの低密度材料を含んで嵩密度が１ｇ／ｃｍ３よりも小さく設定される。
【００２６】
又、浮ブロック本体１には、その表面中央部に凹部２が形成され、その凹部２に図３に示す如く植生用の培地３が収容されるようにしてある。尚、培地３としてはパーライト、バーミキュライト、ロックウール、人工軽石、人工ミズゴケなどの人工用土ほか、黒土、腐葉土、ピートモス、ミズゴケなどの天然用土が用いられる。特に、本例によれば、浮ブロック本体１には、凹部２内から底部に通ずる通水路４が形成され、その通水路４を通じて凹部内の培地３（この場合には発泡錬石などのハイドロボールが用いられる）に給水してハイドロカルチャー方式で植生できるようにしている。
【００２７】
一方、浮ブロック本体１の表面部には、アルカリ成分として水酸化カルシウムが水中に溶出するのを抑制するためのアルカリ溶出抑制層５（図２ではハッチングにより表される部分）が形成される。このアルカリ溶出抑制層５は、浮ブロック本体１の全体を覆うようにその表面部に撥水剤と酸性物質又はその何れか一方を含浸、付着させて成るもので、その層厚は１〜１０ｍｍ程度とされる。
【００２８】
尚、撥水剤としてはフッ素系やシラン系が用いられるが、それらは浮ブロック本体１の表面（コンクリート面）と水との接触を遮断して水中にアルカリ成分が溶出するのを抑制する働きをする。一方、酸性物質としては塩酸、クエン酸、木酢液、炭酸などが用いられるが、それらは浮ブロック本体１への付着によりその表面部を中和し、浮ブロック本体１の表面部を所定の厚さに亘り中性乃至は弱アルカリ化して水中にアルカリ成分が溶出するのを抑制する働きをする。
【００２９】
そして、以上のような浮ブロックは、図３のように凹部２に収容した培地３に植物（主として小型の草本植物）を植え、その状態で池などの水面Ｌに浮かべられるが、アルカリ溶出抑制層５により水中に対するアルカリ成分の溶出が抑制されるために、外部と遮断された池に多数の浮ブロックを浮かべて植物を繁茂させても、水質がアルカリ方向に大きく変化せず、このため魚をはじめとする水生生物に悪影響を与えず生態系を維持することができる。
【００３０】
次に、係る浮ブロックの製造方法について説明する。図４はその製造工程を示したフロー図である。図４のように、浮ブロックを製造するには、先ずコンクリート混練物（生コンクリート）の調製を行う。
【００３１】
これには、水、セメント、低密度材料、及び混和剤を図示せぬミキサ内に投入して混練し、これに必要に応じて酸化クロム、酸化鉄、又は酸化チタンなどの無機顔料を加える。
【００３２】
尚、コンクリート混練物の調製に際して、各配合材料の量をコンクリート練り上がり１ｍ３当たりの容積［リットル］で表す容積配合と、重量［Ｋｇ］で表す重量配合とが用いられるが、本例では容積配合［リットル／ｍ３］にして、セメントを６０〜８０（６〜８％）、水を１４０〜２６０（１４〜２６％）、低密度材料を５０〜８００（５〜８０％）、顔料を０〜３（０〜０．３％）、としている。
【００３３】
ここで、セメントに普通ポルトランドセメントを用いてもよいが、これに変えて高炉セメント、フライアッシュセメント、又はシリカセメントなどの混合セメントを用いることが好ましく、これによれば高炉スラグ、フライアッシュ、シリカが水酸化カルシウムと反応し、結果として水酸化カルシウム量が低下されるために、浮ブロック本体１のアルカリ性向を全体的に低減させることができる。
【００３４】
又、低密度材料としては、粒状発泡樹脂、好ましくは粒状の発泡ポリスチレンが用いられる。尚、発泡ポリスチレンは、その廃材を粒状に加工して使用することもできるが、梱包材などとして用いられる通常の発泡ポリスチレンでは発泡率が高く、密度が０．０２ｇ／ｃｍ３程度で強度が弱すぎるので、これを密度０．６ｇ／ｃｍ３程度まで上げるか、又は専用品として予め密度０．６ｇ／ｃｍ３前後にした発泡ポリスチレンを使用する。ここに、廃品回収した発泡ポリスチレンの密度を上げるには、これを遠赤外線などによって加熱、減容しながら破砕した後、これを二次破砕して粒度調整する方法などがある。そして、その粒径は０．５〜５ｍｍ程度であることが好ましく、その粒度調整は容易に行うことができる。このように、低密度材料として粒度調整の容易な発泡ポリスチレンを用いれば、その粒径を大きくしてコンクリート混練物の水セメント比を小さくできるために低密度でありながら高強度の浮ブロック本体１を得ることができる。尚、その配合量は上記のように容積比で５〜８０％、好ましくは６０〜８０％、更に好ましくは７０〜８０％であり、この範囲を下回ると水に浮く浮力を得難く、上記範囲を超えると所定の強度を得られなくなる。
【００３５】
一方、低密度材料には、火山灰を焼成して密度を０．３〜０．５ｇ／ｃｍ３とした中空構造のシラスバルーン（微粒子状の粉体）をはじめとする無機質粒状発泡材料を用いることもでき、これによればコンクリート混練物の作業性（成型性等）をより良好にし、かつ浮ブロック本体１の強度を保ちながらその軽量化を図ることができる。尚、低密度材料として無機質粒状発泡材料の単品もしくは発泡樹脂との混合物を用いる場合でも、その配合量は上記のように容積比で５〜８０％、好ましくは６０〜８０％、更に好ましくは７０〜８０％であり、この範囲を下回ると水に浮く浮力を得難く、上記範囲を超えると所定の強度を得られなくなる。
【００３６】
特に、コンクリート混練物の配合材料として、上記のような低密度材料を用いる場合には、混和剤として適量の増粘剤を混合することが好ましく、これによれば低密度材料を浮き上がらすことなくコンクリート混練物中に均一に分散させることができる。
【００３７】
しかして、得られたコンクリート混練物は、型枠に充填して振動を加えながら締め固めて所定形状に成型し、これを脱型した後、一定時間養生する。これにより、水面に浮き得る浮力を有した低密度の浮ブロック本体１が得られる。
【００３８】
次に、以上のようにして得た浮ブロック本体１の表面部にアルカリ成分の溶出を抑制するためのアルカリ溶出抑制層５を形成する。
【００３９】
これには、撥水剤と酸性物質とを混合した表面処理液を用い、これに浮ブロック本体１を一定時間浸漬するのであり、これにより浮ブロック本体１の表面から撥水剤と酸性物質が浸透して、浮ブロック本体１の表面部全体に所定の厚さに亘って撥水性を有する中性乃至は弱アルカリ性のアルカリ溶出抑制層５を形成することができる。尚、表面処理液は撥水剤か酸性物質の単独液でもよく、更にこれを浮ブロック本体１に吹付け塗工するようにしてもよい。又、酸性物質のうち、炭酸などはガスの状態（炭酸ガス）で接触させてもよい。
【実施例】
【００４０】
セメント（高炉セメント）、水、低密度材料（０．６ｇ／ｃｍ３の粒状発泡ポリスチレンおよび０．４ｇ／ｃｍ３のシラスバルーン）、顔料、増粘剤（カルボキシルメチルセルロース）、ＡＥ減水剤を下表１の割合で混練してコンクリート混練物を得た。尚、表１における単位容積は空隙を除く絶対容積で示したものであり、実際には空隙として５０［リットル／ｃｍ３］が含まれる。
【００４１】
【表１】
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そして、そのコンクリート混練物を直径１０ｃｍ、厚さ３ｃｍの円盤状に成型して、浮ブロック本体の試験体Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆを作成した。尚、試験体Ａは比較用ブランクとして表面処理液による表面処理を行わず、他の試験体Ｂ〜Ｆについては組成の異なる表面処理液による表面処理を行い、それら各試験体Ａ〜Ｆを略中性の水（水道水）１リットルに錘をつけて漬込み、水質（ｐＨ）の変化を測定した。その結果を表２に示す。
【００４２】
【表２】
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表２から明らかなように、表面処理液による表面処理を施さない試験体Ａでは、１日経過後の水の水素イオン濃度指数ｐＨが６．８から９．３に上がっているのに対し、表面処理液による表面処理を施した試験体Ｂ〜Ｆでは水のｐＨがそれほど上がっていない。
【００４３】
特に、表面処理液に撥水剤と酸性物質の混合液を用いた試験体Ｅ，Ｆでは１日経過後も水のｐＨが弱アルカリ領域の７．９〜８．０に抑えられていることが判る。これは酸性物質により試験体Ｅ，Ｆの表面部が中和されながら、撥水剤により浮ブロック本体１への吸水とアルカリの溶出が遮断されたものと考えられる。従って、表面処理液としては、撥水剤と酸性物質の混合液を用いることが好ましい。
【００４４】
以上、本発明について詳しく説明したが、係る浮ブロックは植栽用のみならず、カエルやトンボの休息地、あるいは美観上の擬石などとして、植物を植え付けず単に池などの水面上を浮遊させるようにしてもよい。
【００４５】
特に、上記例では、浮ブロック本体１を植生用にして凹部２と通水路４を有する２００〜５０００ｃｍ３の塊状としたが、これを５０００ｃｍ３を超えるような大型構造物にして湖や海面に浮かせ、種々の用途に供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明に係る浮ブロックを示した斜視概略図
【図２】同浮ブロックの断面を概念的に示した構造説明図
【図３】同浮ブロックの使用態様を示した説明図
【図４】同浮ブロックの製造工程を示したフロー図
【符号の説明】
【００４７】
１  浮ブロック本体
２  凹部
３  培地
４  通水路
５  アルカリ溶出抑制層
【図１】
2007124972.tif 000005
【図２】
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【図３】
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【図４】
2007124972.tif 000008